Skip to main content

Contoh dan Pembahasan soal GGL Induksi

Contoh dan Pembahasan soal GGL Induksi. Arus listrik dapat timbul jika ada beda potensial. Beda potensial ini ditimbulkan oleh adanya perubahan fluks magnetic yang dinamakan gaya gerak listrik induksi (GGL induksi), sedangkan arus yang timbul disebut arus induksi. Arah arus induksi yang timbul karena adanya perubahan fluks magnetic dalam kumparan dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum Lenz.


Berikut ini kami akan share beberapa contoh dan pembahasan soal GGL Induksi.

Nomor 1

Fluks magnetik yang dihasilkan oleh medan magnetik B yang menembus tegak lurus permukaan seluas A adalah Ф. Jika medan magnetiknya diperkecil menjadi 1/2 B sedangkan luas permukaannya diperbesar menjadi 2A, maka fluks magnetik yang dihasilkan sama dengan….

A. 1/4 Ф

B. 1/2 Ф

C. Ф

D. 2Ф

E. 4Ф


Pembahasan

Fluks magnetik adalah Ф = B A cos θ = B A cos 0 = B A.

Jika medan B’ = 1/2 B dan A’ = 2A maka fluks magnetiknya:

Ф’ = B’ A’ = 1/2 B . (2A) = B A = Ф

Jawaban: C

Nomor 2

Batang magnet bergerak dengan kelajuan konstan mendekati kumparan. Beda potensial listrik yang terukur pada titik X dan Y akan ...

A. lebih tinggi di X dan akan semakin berkurang

B. lebih tinggi di Y dan akan semakin berkurang

C. sama dengan nol

D. lebih tinggi di Y dan akan semakin membesar nilainya

E. Lebih tinggi di X dan akan semakin membesar nilainya


Pembahasan

Dari hukum Lenz : “Arah arus induksi sedemikian rupa sehingga menghasilkan medan magnet yang arahnya melawan terjadinya perubahan fluks”.

Bila kutub utara magnet di dekatkan ke kumparan, maka pada kumparan terjadi penambahan fluks magnet. Penambahan ini dilawan sehingga kumparan menghasilkan medan magnet induksi yang arahnya berlawanan dengan medan magnet yang dihasilkan oleh kutub utara magnet.

Adapun arus induksi yang terjadi terlihat seperti gambar. Karena arah arus induksi mengalir dari X ke Y maka beda potensial X lebih tinggi dari Y dan nilainya akan membesar.

Nomor 3

Jika arus listrik yang mengalir pada kawat berbentuk cincin diperbesar, maka akan timbul ggl induksi pada kawat yang arahnya berlawanan dengan arah semula

SEBAB

Arah arus induksi menghasilkan medan magnet yang arahnya sedemikian rupa sehingga melawan terjadinya perubahan fluks.

Pembahasan

Pernyataan dan alasan benar karena sesuai dengan pernyataan hukum Lenz.

Nomor 4

Gaya gerak listrik induksi yang dihasilkan pada cincin kawat yang digerakkan dalam medan magnetik bergantung pada:

  • diameter cincin
  • besar medan magnetik
  • arah penampang cincin
  • arah medan magnetik

Pembahasan

Dari hukum Faraday Ф = – N (ΔФ / Δt) = – N Δ(BA Cos θ) / Δt

A = πr2 = 1/4 πd2

Berdasarkan rumus diatas maka ggl induksi pada cincin kawat yang digerakkan dalam medan magnet bergantung pada diameter cincin, besar medan magnetik, arah penampang cincing, dan arah medan magnetik.

Jawaban: semua benar


Nomor 5


Sebuah kawat tertutup berbentuk persegi dengan luas 0,02 m2 diletakkan pada bidang datar. Medan magnet seragam diberikan pada bidang tersebut dengan arah menembus ke dalam bidang secara tegak lurus menjauhi pembaca. Medan magnet tersebut diturunkan dengan laju tetap 2 x 10-4 T/s. Jika hambatan kawat 0,1 Ohm maka besar dan arah arus induksi yang timbul adalah…

A. 1 x 10-5 A berlawanan arah jarum jam
B. 1 x 10-5 searah jarum jam
C. 2 x 10-5 berlawanan arah jarum jam
D. 4 x 10-5 searah jarum jam
E. 4 x 10-5 berlawanan arah jarum jam

Pembahasan

Ф = – N (ΔФ / Δt) = – N (ΔBA / Δt)
Ф = – (1) (0,02) (-2 x 10-4) = 4 x 10-6 volt
I = V / R = (4 x 10-4) / 0,1 = 4 x 10-5 A dan arah serah jarum jam

👌 Jawaban: D


Nomor 6

Sebuah kumparan dengan jumlah lilitan 200 berada dalam medan magnet dan mengalami perubahan fluks magnet dari 6 x 10-4 Wb menjadi 1 x 10-4 Wb dalam waktu 0,02 s, maka ggl induksi yang timbul antara ujung- ujung kumparan besarnya adalah…

A. 3 V
B. 5 V
C. 6 V
D. 8 V
E. 12 V


Pembahasan



Jawaban: B

Nomor 7
Sebuah kumparan mempunyai induktansi 700 mH. Besar ggl induksi yang dibangkitkan dalam kumparan itu jika ada perubahan arus listrik dari 200 mA menjadi 80 mA dalam waktu 0,02 sekon adalah…

A. 8,4 V

B. 4,2 V

C. 2,8 V

D. 4,2 mV

E. 2,8 mV


Pembahasan







Jawaban: B

Nomor 8

Timbulnya ggl induksi pada suatu simpal (loop) bergantung pada…

1. Laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi simpal.
2. Luas penampang simpal
3. Laju perubahan luas penampang simpal
4. Besar medan magnet yang dilingkupi oleh simpal

Pernyataan yang benar adalah…

A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. 1, 2, 3, dan 4


Pembahasan






Jawaban: E


Nomor 9

Suatu jenis kumparan memiliki jumlah lilitannya sebanyak 100 lilitan, fluks magnetiknya mengalami peningkatan dari 1,5 x 10-4 Wb menjadi 3 x 10-4  Wb dalam waktu 0,10 s. Tentukan ggl induksi rata-rata dalam kumparan tersebut.

Jawab

Jumah lilitan N = 100
fluks awal φ = 1,5 x 10-4  Wb
fluks akhir φ = 3 x10-4 Wb
selang waktu ∆t = 0,10 s.

Dalam kasus tersebut, kita dapat meninjau ulang mengenai ggl induksi ε yang ditimbulkan oleh laju perubahan fluks yang konstan, sehingga ε dapat kita hitung dengan cara

ε = ∆φ/∆t
 = –N(φ – φ )/∆t
ε = –100(3 x 10-4  Wb – 1,5 x 10-4  Wb)/0,10 s
 = –0,15 Volt

Tanda negatif  tersebut pada hasil akhir menunjukan bahwa fluks induksi berlawanan arah dengan fluks utama.

Comments

Popular posts from this blog

Contoh dan Pembahasan Soal Materi Gaya Lorentz

Contoh Soal pembahasan Gaya Lorentz. Gaya Lorentz dalam Fisika merupakan Gaya yang ditimbulkan dari beberapa muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada pada suatu medan magnet B. Soal No. 1 Sebuah kawat tembaga sepanjang 10 m dialiri arus listrik sebesar 5 mA. Jika kawat tembaga tersebut tegak lurus berada dalam medan magnet sebesar 8 Tesla, berapakah Gaya Lorentz yang timbul? Pembahasan: Diketahui: L = 10 m I = 5 mA = 5 x 10 -3 A B = 8 T Ditanyakan: F = …? Jawaban: F = B . I . L F = 8 . 5 x 10 -3 . 10 = 0,4 N Jadi, Gaya Lorentz yang timbul sebesar 0,4 N Soal No. 2 Sebuah kawat penghantar memiliki panjang 12 m tegak lurus berada dalam sebuah medan magnet sebesar 90 Tesla. Jika kuat arus listrik yang mengalir pada kawat sebesar 0,02 mA. Berapakah besar Gaya Lorentz-nya? Pembahasan: Diketahui: L = 12 m B = 90 T I = 0,02 mA = 2 x 10 -5  A Ditanyakan: F = …? Jawaban: F = B . I . L F = 90 . 2 x 10 -5  . 1

Contoh dan Pembahasan soal Rangkaian Seri RLC

Masih ingat rangkaian seri di kelas X? Pada saat ini kalian dikenalkan kembali pada rangkaian seri yaitu rangkaian RLC seri yang dialiri arus bolak-balik. Sifat rangkaian RLC seri adalah arus yang melintasi R, L dan C akan sama. Sama disini berarti nilainya sama dan fasenya juga sama. Sedangkan untuk tegangannya berbeda yang berarti berbeda fase dan nilainya. Jika pada rangkaian di aliri arus bolak-balik maka arus dan tegangan tiap-tiap komponennya dapat dituliskan sebagai berikut. Ingat sifat tiap komponennya. i = Im sin ωt VR = VRm sin ωt Vm = VLm sin(ωt + 90o) VC = VCm sin(ωt - 90o) Untuk menentukan hubungan tiap-tiap besaran ini dapat digunakan analisa vektor dengan fase sebagai arahnya. Baca juga : Contoh dan pembahasan Soal Listrik bolak-balik (AC) Berikut ini kami sajikan beberapa contoh soal mengenai rangkain RLC Sebuah resistor memiliki hambatan 10 Ω, induktor dengan reaktansi induktif 20 Ω, dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 16 Ω dirang

Contoh dan pembahasan Soal Listrik bolak-balik (AC)

Contoh dan pembahasan Soal mengenai Listrik bolak-balik (AC). Agar anda lebih memahami mengenai materi listrik bolak-balik berikut ini kami akan bagikan beberapa contoh serta jawaban soal materi fisika tentang Listrik Bolak-balik (AC). SOAL PILIHAN GANDA  Perhatikan rangkaian R-L-C seri berikut ini! Tegangan yang muncul pada ujung-ujung dari induktor adalah .... A.   400 V B.   350 V C.   300 V D.   200 V E.   100 V Pembahasan Kita tentukan terlebih dahulu nilai impedansi rangkaian (Z). Sebenarnya untuk nilai Z sudah bisa ditebak tanpa menghitung. Coba perhatikan! Nilai R = 40 Ω dan XL − XC = 30 Ω. Dapat dipastikan nilai Z = 50 Ω. Ingat triple Pythagoras 3, 4, 5! Ok, kita anggap anda tidak tahu. Kita kerjakan menurut rumus yang berlaku. Anda harus meninjau kembali rumus Impedansi Rangkaian R-L-C seri Karena rangkaian R-L-C tersebut adalah rangkaian seri, arus yang melalui R, L, atau C adalah sama, yaitu arus yang berasal dari sumber. Arus yang berasal